JPH05535B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH05535B2 JPH05535B2 JP57054967A JP5496782A JPH05535B2 JP H05535 B2 JPH05535 B2 JP H05535B2 JP 57054967 A JP57054967 A JP 57054967A JP 5496782 A JP5496782 A JP 5496782A JP H05535 B2 JPH05535 B2 JP H05535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- piston
- chamber
- cylinder head
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は乗用車用エンジンとして好適な小型
高速のデイーゼルエンジンを得ることを目的とす
るものである。
高速のデイーゼルエンジンを得ることを目的とす
るものである。
デイーゼルエンジンは熱効率がよく、低質燃料
によつても運転することができる利点がある。反
面その指圧線図からも明らかな通り、エンジンと
の燃焼圧力や燃料温度が高く、且つ、これがガソ
リン機関に比してやや長時間ピストンに作用す
る。よつてピストンはそれに耐える肉厚を要する
ので重量が大きくなつてしまう。すなわち、ピス
トンの重量が増加した分、コンロツド、クランク
軸等をも肉厚を大きく形成したりして補強しなけ
ればならず、ピストン以外の運動部分も重量が増
加してしまいエンジンの高速化の妨げとなつてし
まう。発明者等はデイーゼルエンジンにおいて、
充填効率が低下する高速運転時にこの燃料時間が
長くなる傾向がある点に着眼した。火焔伝播速度
の低下がピストンに過大な熱負荷を課し、それを
溶損することがエンジンの高速化を阻害する一因
と思われた。そこで、従来のガソリンエンジンに
おいて高速運転時における充填効率低下防止の手
段として公知であるいくつかの手段をデイーゼル
エンジンに導入したところ、燃焼時間の廷長が阻
止され、ピストンに過度の高温印加される時間が
短縮して、ピストン頂部の肉厚を比較的薄くして
も耐久性が損われないことが認められた。
によつても運転することができる利点がある。反
面その指圧線図からも明らかな通り、エンジンと
の燃焼圧力や燃料温度が高く、且つ、これがガソ
リン機関に比してやや長時間ピストンに作用す
る。よつてピストンはそれに耐える肉厚を要する
ので重量が大きくなつてしまう。すなわち、ピス
トンの重量が増加した分、コンロツド、クランク
軸等をも肉厚を大きく形成したりして補強しなけ
ればならず、ピストン以外の運動部分も重量が増
加してしまいエンジンの高速化の妨げとなつてし
まう。発明者等はデイーゼルエンジンにおいて、
充填効率が低下する高速運転時にこの燃料時間が
長くなる傾向がある点に着眼した。火焔伝播速度
の低下がピストンに過大な熱負荷を課し、それを
溶損することがエンジンの高速化を阻害する一因
と思われた。そこで、従来のガソリンエンジンに
おいて高速運転時における充填効率低下防止の手
段として公知であるいくつかの手段をデイーゼル
エンジンに導入したところ、燃焼時間の廷長が阻
止され、ピストンに過度の高温印加される時間が
短縮して、ピストン頂部の肉厚を比較的薄くして
も耐久性が損われないことが認められた。
以下、図示の実施例によつて本発明を説明す
る。図中１はエンジン本体であり、シリンダブロ
ツク２とシリンダヘツド３からなつている。４は
シリンダブロツク２に支持されたクランク軸であ
り、そのクランクピンには連接棒５の大端が遊合
している。６は使い捨て形のオイルフイルタであ
る。シリンダヘツド３には吸気分岐管７と排気分
岐管８とが連結されている。吸気分岐管７は吸気
分配箱７ａとそれに連なる枝管７ｂを有し、枝管
７ｂは更に後述する２個の吸気弁毎に２つに分岐
されている。７ｃは吸気分配箱７ａの吸気取入口
である。９は燃料噴射用ポンプ、１０は燃料噴射
ノズルであり、前者から後者に燃料管１１を介し
て定時に燃料が圧送されるようになつている。す
なわち、燃料噴射ポンプ９の端部に設けた歯車１
２は後述する動弁カム軸と共に歯付ベルト１３を
介してクランク軸４により連動駆動されるように
なつている。
る。図中１はエンジン本体であり、シリンダブロ
ツク２とシリンダヘツド３からなつている。４は
シリンダブロツク２に支持されたクランク軸であ
り、そのクランクピンには連接棒５の大端が遊合
している。６は使い捨て形のオイルフイルタであ
る。シリンダヘツド３には吸気分岐管７と排気分
岐管８とが連結されている。吸気分岐管７は吸気
分配箱７ａとそれに連なる枝管７ｂを有し、枝管
７ｂは更に後述する２個の吸気弁毎に２つに分岐
されている。７ｃは吸気分配箱７ａの吸気取入口
である。９は燃料噴射用ポンプ、１０は燃料噴射
ノズルであり、前者から後者に燃料管１１を介し
て定時に燃料が圧送されるようになつている。す
なわち、燃料噴射ポンプ９の端部に設けた歯車１
２は後述する動弁カム軸と共に歯付ベルト１３を
介してクランク軸４により連動駆動されるように
なつている。
エンジン本体１は第３図で示すように、ピスト
ン１５の頂部に主燃焼室１６ａとこれに透孔１７
を介して連なる渦流室１６ｂとからなる燃焼室を
有する。シリンダヘツド３の下面は平坦に切削加
工してあり、その一部が主燃焼室１６ａの頂面を
形成している。その頂面には一側に偏して２個の
吸気弁１８，１８と１個の排気弁１９とが設けら
れ、それらの弁１８，１９を介して吸気ポート２
０，２０と排気ポート２１とがそれぞれエンジン
本体の一側と他側に導かれ、前記吸気分岐管７と
排気分岐管８とに連通している。シリンダヘツド
３の下面は２個の吸気ポート２０，２０の中間下
方に位置して渦流室１６ｂが形成される。この渦
流室１６ｂは、第４図に示すようにシリンダ軸方
向に見て両吸気ポート２０の間であつて、カム軸
方向に見て吸気ポート２０よりシリンダ側となる
部位に配置されている。渦流室１６ｂはシリンダ
ヘツド３の下面に開口するくぼみと、そのくぼみ
を前記透孔１７を有する透孔部材２２で覆つて形
成される。透孔部材２２は従来公知のように図示
してないピンにより回転を阻止され、透孔１７の
指向方向が固定され、下方よりシリンダブロツク
２により挟圧保持されている。渦流室１６ｂの頂
部には前記燃料噴射ノズル１０の先端が開口して
おり、そのノズル１０はそこから前記吸気ポート
２０，２０と略平行にエンジン外方へ伸び、シリ
ンダヘツドの狭い側方外面への取付が可能とされ
ている。２３はエンジンの冷機始動に際して渦流
室１６ｂ内を加熱し、着火性向上を図る予熱栓で
ある。透孔１７が指向する主燃焼室１６ａ内では
第４図で示すように、ピストン１５の頂面に吸気
弁１８，１８と排気弁１９とに対する浅い円形く
ぼみ２４，２５と透孔１７から前記くぼみ２４，
２５へ向う浅い長溝２６とが形成されている。吸
気弁１８と排気弁１９との弁杆はピストン１５の
軸方向と略平行に上方へ伸び、吸気カム軸２７と
排気カム軸２８とによつて開閉される２９は両弁
１８，１９の弁リフタ、３０は弁ばねである。吸
気カム軸２７は前述したように、一端に固設した
ギア２７ａを介して歯付ベルト１３によつて駆動
され、ギア３１，３２を介して排気カム軸２８を
逆方向へ駆動する。３３はクランク室内の息抜き
装置である。
ン１５の頂部に主燃焼室１６ａとこれに透孔１７
を介して連なる渦流室１６ｂとからなる燃焼室を
有する。シリンダヘツド３の下面は平坦に切削加
工してあり、その一部が主燃焼室１６ａの頂面を
形成している。その頂面には一側に偏して２個の
吸気弁１８，１８と１個の排気弁１９とが設けら
れ、それらの弁１８，１９を介して吸気ポート２
０，２０と排気ポート２１とがそれぞれエンジン
本体の一側と他側に導かれ、前記吸気分岐管７と
排気分岐管８とに連通している。シリンダヘツド
３の下面は２個の吸気ポート２０，２０の中間下
方に位置して渦流室１６ｂが形成される。この渦
流室１６ｂは、第４図に示すようにシリンダ軸方
向に見て両吸気ポート２０の間であつて、カム軸
方向に見て吸気ポート２０よりシリンダ側となる
部位に配置されている。渦流室１６ｂはシリンダ
ヘツド３の下面に開口するくぼみと、そのくぼみ
を前記透孔１７を有する透孔部材２２で覆つて形
成される。透孔部材２２は従来公知のように図示
してないピンにより回転を阻止され、透孔１７の
指向方向が固定され、下方よりシリンダブロツク
２により挟圧保持されている。渦流室１６ｂの頂
部には前記燃料噴射ノズル１０の先端が開口して
おり、そのノズル１０はそこから前記吸気ポート
２０，２０と略平行にエンジン外方へ伸び、シリ
ンダヘツドの狭い側方外面への取付が可能とされ
ている。２３はエンジンの冷機始動に際して渦流
室１６ｂ内を加熱し、着火性向上を図る予熱栓で
ある。透孔１７が指向する主燃焼室１６ａ内では
第４図で示すように、ピストン１５の頂面に吸気
弁１８，１８と排気弁１９とに対する浅い円形く
ぼみ２４，２５と透孔１７から前記くぼみ２４，
２５へ向う浅い長溝２６とが形成されている。吸
気弁１８と排気弁１９との弁杆はピストン１５の
軸方向と略平行に上方へ伸び、吸気カム軸２７と
排気カム軸２８とによつて開閉される２９は両弁
１８，１９の弁リフタ、３０は弁ばねである。吸
気カム軸２７は前述したように、一端に固設した
ギア２７ａを介して歯付ベルト１３によつて駆動
され、ギア３１，３２を介して排気カム軸２８を
逆方向へ駆動する。３３はクランク室内の息抜き
装置である。
次にこの実施例の作動を説明する。エンジンが
起動すると、クランク軸４の回転は歯付ベルト１
３を介して燃料噴射ポンプ１０と２個のカム軸２
７，２８に伝えられる。これにより、ピストン１
５が下降する吸入行程において、２個の吸気弁１
８が同時に開閉し、主燃料室１６ａ内に大量の空
気が導入され、引続きピストン１５により断熱圧
縮される。このとき一部は透孔１７を介して渦流
室１６ｂ内に至り圧縮行程の終期には1500℃近い
高熱を生じる。この状態から燃料噴射ノズル１０
を介して負荷に応じた所定量の燃料が渦流室１６
ｂ内へ噴霧されると瞬間に燃焼が開始し、燃料ガ
スは透孔１７を通して主燃料室１６ａ内へ噴出
し、そこで完全に燃焼を終える。燃料噴射から燃
焼終了迄はクランク角にして多くても数10度であ
り、この間最高燃料温度は2500℃に達するが、そ
の持続時間は数ミリ秒程度である。ここで、エン
ジンの負荷が増してくると一回に噴射される燃料
が増量される。また、エンジン速度が上昇したと
き、従来のデイーゼルエンジンでは一般に充填効
率が低下する。しかし、この実施例に示すエンジ
ンは、２個の吸気弁１８，１８を備えているため
の吸気弁の開口面積が増えると共に、吸気ポート
が吸気弁から略直線状に斜上方へ伸びている関係
から吸気抵抗が小さくなるので、吸入空気量が増
えることになる。すなわち、高速運転時は低速運
転時に比べて一回の吸気行程あたりの時間が短く
なるものの、上述したように吸入空気量が増える
ために、一回の吸気行程で吸入される空気量の減
少は低速運転時の数％程度で済むことになる。こ
の発明は以上のように、２個の吸気弁を設けると
共に、吸気ポートを吸気弁から略直線状に斜上方
へ引き出しているので、吸気バルブの開口面積が
増えると共に吸気抵抗が小さくなつて吸入空気量
が増し、高速運転時には充填効率が低下すること
がない。したがつて、圧縮工程において渦室内に
押し込まれる空気量が増えるために燃料噴射時点
における渦室内の温度が上昇し、高速運転時にお
ける着火遅れを減少できる。このため、燃焼が滑
らかに行なわれて最大燃焼圧および最大燃焼温度
が低くなることから、ピストンに加わる荷重およ
び熱負荷および低減され、ピストン、コンロツド
等の軽量化、ひいてはデイーゼルエンジンの高速
化が可能になる。また、２本の吸気ポートは吸気
弁から斜上方へ略平行に引き出されているので、
それらの中間下面に渦流室を設置する空間を生み
出すことができ、２本の吸気ポートと渦流室とを
エンジンの一側に合理的に配置できるなどの効果
がある。
起動すると、クランク軸４の回転は歯付ベルト１
３を介して燃料噴射ポンプ１０と２個のカム軸２
７，２８に伝えられる。これにより、ピストン１
５が下降する吸入行程において、２個の吸気弁１
８が同時に開閉し、主燃料室１６ａ内に大量の空
気が導入され、引続きピストン１５により断熱圧
縮される。このとき一部は透孔１７を介して渦流
室１６ｂ内に至り圧縮行程の終期には1500℃近い
高熱を生じる。この状態から燃料噴射ノズル１０
を介して負荷に応じた所定量の燃料が渦流室１６
ｂ内へ噴霧されると瞬間に燃焼が開始し、燃料ガ
スは透孔１７を通して主燃料室１６ａ内へ噴出
し、そこで完全に燃焼を終える。燃料噴射から燃
焼終了迄はクランク角にして多くても数10度であ
り、この間最高燃料温度は2500℃に達するが、そ
の持続時間は数ミリ秒程度である。ここで、エン
ジンの負荷が増してくると一回に噴射される燃料
が増量される。また、エンジン速度が上昇したと
き、従来のデイーゼルエンジンでは一般に充填効
率が低下する。しかし、この実施例に示すエンジ
ンは、２個の吸気弁１８，１８を備えているため
の吸気弁の開口面積が増えると共に、吸気ポート
が吸気弁から略直線状に斜上方へ伸びている関係
から吸気抵抗が小さくなるので、吸入空気量が増
えることになる。すなわち、高速運転時は低速運
転時に比べて一回の吸気行程あたりの時間が短く
なるものの、上述したように吸入空気量が増える
ために、一回の吸気行程で吸入される空気量の減
少は低速運転時の数％程度で済むことになる。こ
の発明は以上のように、２個の吸気弁を設けると
共に、吸気ポートを吸気弁から略直線状に斜上方
へ引き出しているので、吸気バルブの開口面積が
増えると共に吸気抵抗が小さくなつて吸入空気量
が増し、高速運転時には充填効率が低下すること
がない。したがつて、圧縮工程において渦室内に
押し込まれる空気量が増えるために燃料噴射時点
における渦室内の温度が上昇し、高速運転時にお
ける着火遅れを減少できる。このため、燃焼が滑
らかに行なわれて最大燃焼圧および最大燃焼温度
が低くなることから、ピストンに加わる荷重およ
び熱負荷および低減され、ピストン、コンロツド
等の軽量化、ひいてはデイーゼルエンジンの高速
化が可能になる。また、２本の吸気ポートは吸気
弁から斜上方へ略平行に引き出されているので、
それらの中間下面に渦流室を設置する空間を生み
出すことができ、２本の吸気ポートと渦流室とを
エンジンの一側に合理的に配置できるなどの効果
がある。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は一部を裁断したデイーゼルエンジンの平面図、
第２図はその―断面図、第３図はその要部の
拡大図、第４図は第２図中の―断面図であ
る。 ２……シリンダブロツク、３……シリンダヘツ
ド、１０……燃料噴射ノズル、１６ａ……主燃焼
室、１６ｂ……渦流量、１７……透孔、１８……
吸気弁、１９……排気弁、２０……吸気ポート。
は一部を裁断したデイーゼルエンジンの平面図、
第２図はその―断面図、第３図はその要部の
拡大図、第４図は第２図中の―断面図であ
る。 ２……シリンダブロツク、３……シリンダヘツ
ド、１０……燃料噴射ノズル、１６ａ……主燃焼
室、１６ｂ……渦流量、１７……透孔、１８……
吸気弁、１９……排気弁、２０……吸気ポート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリンダブロツクとシリンダヘツドおよびピ
ストンとによつて形成される主燃焼室と、これに
透孔を介して連通する渦流室を設ける四行程形の
ものにおいて、前記シリンダヘツドにピストン頂
面の一側に偏して２個の吸気弁を設け、その吸気
弁をピストンの軸方向と略平行に配すると共に、
２本の吸気ポートを吸気弁から略直線状に斜上方
へ略平行に引き出し、このシリンダヘツドにおけ
るシリンダ軸方向に見て両吸気通路の間であつ
て、カム軸方向に見て前記吸気通路よりシリンダ
側となる部位に渦流室を配置してなる高速デイー
ゼルエンジン。 ２ 渦流室には、そこから各吸気ポートと略平行
に配した燃料噴射ノズルが設けられている特許請
求の範囲第１項記載の高速デイーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054967A JPS58172420A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 高速デイ−ゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054967A JPS58172420A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 高速デイ−ゼルエンジン |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35669491A Division JPH0758045B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | カム軸の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172420A JPS58172420A (ja) | 1983-10-11 |
| JPH05535B2 true JPH05535B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=12985425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57054967A Granted JPS58172420A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 高速デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172420A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3819656C1 (ja) * | 1988-06-09 | 1989-02-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart, De | |
| US5555869A (en) * | 1993-08-27 | 1996-09-17 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Multi-valve engine |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP57054967A patent/JPS58172420A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58172420A (ja) | 1983-10-11 |
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